CN101275221B - 一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法 - Google Patents

一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法 Download PDF

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Abstract

一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法，包括如下步骤：1)脱脂：将镁合金在55-65℃的无磷碱性脱脂溶液中脱脂；2)酸洗：以有机酸和阴离子表面活性剂混合物作为镁合金酸洗溶液，代替传统的铬酸溶液来去除镁合金表面的氧化膜；3)表调：将酸洗后的镁合金在80-100℃、碱性表调液中进行表面调整；4)活化：将表调后的镁合金在氢氟酸溶液中进行活化；5)酸性浸锌：6)镀镍：在温度为80-90℃，pH值为5-6的条件下，向化学镀镍溶液中添加光亮剂进行镀镍反应镍磷合金镀层。本发明有如下有益效果：1、减少了对环境的污染，减少了对操作者身体的危害；同时，操作容易控制，工艺参数不易失控；2、改善了镍磷合金镀层的外观，具有更好的装饰性。

Description

一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法
技术领域
本发明涉及一种金属材料表面化学处理的方法，尤其是涉及一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法。
背景技术
镁合金具有质量轻、减震性能好、易于回收等优点。但其耐蚀性差，这限制了镁合金大规模的应用。化学镀镍是提高镁合金耐蚀性有效途径之一。传统工艺包括如下步骤：1)脱脂；2)用在铬酸进行酸洗；3)表面调整；4)用氢氟酸溶液进行活化；5)用碱性溶液进行浸锌；6)进行镀镍。在该工艺中，前处理都采用铬酸酸洗和碱性溶液浸锌。其中铬酸酸洗时，六价铬为强致癌物质，环保性差；碱性溶液进行浸锌时，操作温度高、工艺参数容易失控的缺陷，并且在镁合金表面不容易得到外观良好镍磷合金。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法。该方法采用无需铬酸的环保前处理工艺，使用操作容易控制的酸性浸锌液，并且通过在镀镍液中加入有机光亮剂来得到具有良好外观的镍磷合金。
为解决上述技术问题，本发明一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法，包括如下步骤：
1)脱脂：将镁合金在55-65℃的无磷碱性脱脂溶液中脱脂；
2)酸洗：以有机酸和阴离子表面活性剂混合物作为镁合金酸洗溶液进行酸洗；该酸洗溶液代替传统的铬酸溶液来去除镁合金表面的氧化膜，其中有机酸既能较快的除去氧化膜，又不会对基体产生过腐蚀，阴离子表面活性剂既能增加酸洗液的润湿性能，又能抑制酸洗液对镁基体的过腐蚀；
3)表面调整：将酸洗后的镁合金在80-100℃的碱性表面调整液中进行表面调整；
4)活化：将表面调整后的镁合金在氢氟酸溶液中进行活化；
5)酸性浸锌：将活化后的镁合金在常温下用酸性浸锌液进行浸锌；
6)镀镍：在温度为80-90℃，pH值为5-6的条件下，在化学镀镍溶液中加入光亮剂进行镀镍反应，获得具有良好外观的镍磷合金镀层。
步骤2)中，所述酸洗液是由下列重量配比的原料配置而成：10-80份有机酸，1-10份阴离子表面活性剂和1000份水。
所述有机酸是乳酸、酒石酸、柠檬酸或甘氨酸之中的两种或两种以上任意比例的混合物。
所述阴离子表面活性剂是苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠中的一种或两种任意比例的混合物，其既能增加酸洗液的润湿性能，又能抑制酸洗液对镁基体的过腐蚀。
所述步骤2)的反应温度为40-50℃，pH值为2.0-4.0。
在上述技术方案的步骤5)中，所述酸性浸锌液是由下列重量配比的原料配置而成：硫酸锌10-60份，85％磷酸150-250份，40％氢氟酸70-100份，氟化钠10-40份，水1000份。
在上述技术方案的步骤6)中，所述化学镀镍液是由下列重量配比的原料配置而成：六水硫酸镍20-40份，次亚磷酸钠5-40份，络合剂3-75份，稳定剂0.5-12份，湿润剂1-20份，光亮剂1-20份，缓蚀剂15-30份，水1000份。
所述络合剂是乳酸、甘氨酸、乙酸钠、柠檬酸或丁二酸钠之中的一种或两种及以上任意比例的混合物。
所述稳定剂是硫脲或碘酸钾或其两种任意比例的混合物。
所述湿润剂是聚乙二醇或十二烷基硫酸钠或其两种任意比例的混合物。
所述光亮剂是二乙氨基丙炔胺或羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐或其两种任意比例的混合物。
所述缓蚀剂是氟化钠。
所述步骤6)的反应温度为80-90℃，pH值为5-6。
与现有镁合金化学镀镍技术相比，本发明有如下有益效果：
1、整个工艺中不使用六价铬，减少了对环境的污染，减少了对操作者身体的危害；同时，操作容易控制，工艺参数不易失控；
2、通过添加有机光亮剂改善了镍磷合金镀层的外观，使镍磷合金不需要后序电镀加工，具有更好的装饰性。
具体实施方式
实施例1
一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法，包括如下步骤：
1)脱脂：将镁合金在55℃的无磷碱性脱脂溶液中脱脂；
2)酸洗：在反应温度为40℃的条件下，以5份乳酸、3份酒石酸、2份柠檬酸、1份苯磺酸钠和1000份水的混合溶液作为镁合金酸洗溶液，酸洗去除镁合金表面的氧化膜，酸洗后用水冲洗干净；
3)表面调整：将酸洗后的镁合金在80℃的碱性表面调整液中进行表面调整；
4)活化：将表面调整后的镁合金在400g/L的氢氟酸溶液中活化2分钟，然后用水冲洗干净；
5)酸性浸锌：将活化后的镁合金用10份硫酸锌、150份的85％磷酸、70份的40％氢氟酸、10份氟化钠和水1000份的混合溶液作为浸锌液进行浸锌，然后用水冲洗干净；
6)镀镍：在温度为80℃的条件下，向含有六水硫酸镍20份，次亚磷酸钠5份，乳酸1份、甘氨酸1份、乙酸钠1份，硫脲0.5份，聚乙二醇1份，氟化钠15份，水1000份的混合化学镀镍溶液中添加1份二乙氨基丙炔胺进行镀镍反应，然后用水冲洗干净，获得具有良好外观的镍磷合金镀层。
实施例2
一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法，包括如下步骤：
1)脱脂：将镁合金在65℃的无磷碱性脱脂溶液中脱脂；
2)酸洗：在反应温度为50℃的条件下，以20份乳酸、20份酒石酸、20份柠檬酸、20份甘氨酸、10份十二烷基硫酸钠和1000份水的混合溶液作为镁合金酸洗溶液，酸洗去除镁合金表面的氧化膜，酸洗后用水冲洗干净；
3)表面调整：将酸洗后的镁合金在90℃的碱性表面调整液中进行表面调整，然后用水冲洗干净；
4)活化：将表面调整后的镁合金在400g/L的氢氟酸溶液中活化2分钟，然后用水冲洗干净；
5)酸性浸锌：将活化后的镁合金用60份硫酸锌、250份的85％磷酸、100份的40％氢氟酸、40份氟化钠和水1000份的混合溶液作为浸锌液进行浸锌，然后用水冲洗干净；
6)镀镍：在温度为90℃的条件下，向含有六水硫酸镍40份，次亚磷酸钠40份，乳酸13份、甘氨酸13份、乙酸钠13份、柠檬酸13份、丁二酸钠13份，碘酸钾12份，聚乙二醇10份、十二烷基硫酸钠10份，氟化钠30份，水1000份的混合化学镀镍溶液中添加10份二乙氨基丙炔胺和10份羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐的混合物进行镀镍反应，然后用水冲洗干净，获得具有良好外观的镍磷合金镀层。
实施例3
一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法，包括如下步骤：
1)脱脂：将镁合金在60℃的无磷碱性脱脂溶液中脱脂；
2)酸洗：在反应温度为45℃的条件下，以10份乳酸、10份酒石酸、10份柠檬酸、10份甘氨酸、5份十二烷基硫酸钠和1000份水的混合溶液作为镁合金酸洗溶液，酸洗去除镁合金表面的氧化膜，酸洗后用水冲洗干净；
3)表面调整：将酸洗后的镁合金在100℃的碱性表面调整液中进行表面调整，然后用水冲洗干净；
4)活化：将表面调整后的镁合金在400g/L的氢氟酸溶液中活化2.5分钟，然后用水冲洗干净；
5)酸性浸锌：将活化后的镁合金用30份硫酸锌、200份的85％磷酸、85份的40％氢氟酸、25份氟化钠和水1000份的混合溶液作为浸锌液进行浸锌，然后用水冲洗干净；
6)镀镍：在温度为85℃的条件下，向含有六水硫酸镍30份，次亚磷酸钠20份，乳酸6份、甘氨酸5份、乙酸钠3份、柠檬酸13份、丁二酸钠5份，碘酸钾6份，聚乙二醇5份、十二烷基硫酸钠5份，氟化钠24份，水1000份的混合化学镀镍溶液中添加5份二乙氨基丙炔胺和5份羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐的混合物进行镀镍反应，然后用水冲洗干净，获得具有良好外观的镍磷合金镀层。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)脱脂：将镁合金在55-65℃的无磷碱性脱脂溶液中脱脂；
2)酸洗：以有机酸和阴离子表面活性剂混合物作为镁合金酸洗溶液进行酸洗；
3)表面调整：将酸洗后的镁合金在80-100℃的碱性表面调整液中进行表面调整；
4)活化：将表面调整后的镁合金在氢氟酸溶液中进行活化；
5)酸性浸锌：将活化后的镁合金在常温下用酸性浸锌液进行浸锌；
6)镀镍：在温度为80-90℃，pH值为5-6的条件下，在化学镀镍溶液中加入光亮剂进行镀镍反应，获得产品；
所述镁合金酸洗溶液是由下列重量配比的原料配置而成：10-80份有机酸，1-10份阴离子表面活性剂和1000份水；
所述酸性浸锌液是由下列重量配比的原料配置而成：硫酸锌10-60份，85％磷酸150-250份，40％氢氟酸70-100份，氟化钠10-40份，水1000份。
2.如权利要求1所述的一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法，其特征在于：所述有机酸是乳酸、酒石酸、柠檬酸或或甘氨酸之中的两种或两种以上任意比例的混合物。
3.如权利要求1所述的一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法，其特征在于：所述阴离子表面活性剂是苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠中的一种或两种任意比例的混合物。
4.如权利要求1所述的一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法，其特征在于：所述步骤2)的反应温度为40-50℃，pH值为2.0-4.0。
5.如权利要求1所述的一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法，其特征在于：在步骤6)中，所述化学镀镍液是由下列重量配比的原料配置而成：六水硫酸镍20-40份，次亚磷酸钠5-40份，络合剂3-75份，稳定剂0.5-12份，湿润剂1-20份，光亮剂1-20份，缓蚀剂15-30份，水1000份。
6.如权利要求5所述的一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法，其特征在于：所述络合剂是乳酸、甘氨酸、乙酸钠、柠檬酸或丁二酸钠之中的一种或两种及以上任意比例的混合物。
7.如权利要求5所述的一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法，其特征在于：所述稳定剂是硫脲或碘酸钾或其两种任意比例的混合物；所述湿润剂是聚乙二醇或十二烷基硫酸钠或其两种任意比例的混合物；所述光亮剂是二乙氨基丙炔胺或羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐或其两种任意比例的混合物；所述缓蚀剂是氟化钠。
8.如权利要求1所述的一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法，其特征在于：所述步骤6)的反应温度为80-90℃，pH值为5-6。
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